固体物理总结 高 伟.pptVIP

发生能量不连续的波矢 满足的条件可改写为: 对于三维的情况，沿各个方向在布里渊区边界E(k)函数是间断的，但不同方向断开时的能量取值不同，因而有可能使能带发生重叠。 3.结论： 0 ? 晶体中的电子在某个原子附近时主要受该原子势场 的作用，其他原子的作用视为微扰来处理，以孤立原子的电子态作为零级近似。 2.势场 紧束缚近似 1.模型 3.波函数 4.能量表达式： 5.能带宽度： 1.画出布里渊区的广延区图形； 2.画出自由电子费米面(费米面的广延区图)； 3.将落在各个布里渊区的费米球片断平移适当的倒格矢进入简约布里渊区中等价部位； 4.对自由电子费米面加以修正，即费米面同布里渊区边界垂直相交以及尖角处要钝化(费米面的简约区图)。 费米面的构造法 以上结果称为休姆—罗瑟里定则。 在黄铜系中，各个相单独存在的区域内，各成分可用化学式表示，各相中价电子数同原子数之比也有确定值。 休姆-罗瑟里定则 ?相（体心立方）CuZn 价电子数/原子数=3/2 ?相（复杂立方）Cu5Zn8 价电子数/原子数=21/13 ?相 (六角密积）CuZn3 价电子数/原子数=7/4 1.休姆-罗瑟里定则 第一、?, ?, ? 各相单独存在时，价电子数与原子数之比有确定值； 2.对休姆-罗瑟里定则的解释 第二、价电子数/原子数=1.48时，以?相存在，而不是以? 相存在。 在合金中，二价元素锌的浓度超过36%后，如果仍维持?相，则由于能级密度迅速减小，电子要填充到比较高的能级；而对于?相结构，锌的浓度要到48%时，即EEA后，能级密度才迅速减小，电子可以填充到比较低的能级。因此当锌的浓度超过36%但低于48%时， ?相比较稳定。同理也可以说明，当浓度再增加时,合金的结构又要改变，即进入?相。 5.1 简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论;简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。 习题5 5.2 证明布洛赫定理 第六章 晶体中电子的输运性质 总 结 晶体中电子的速度、加速度和有效质量 导体、半导体和绝缘体 德哈斯-范阿尔芬效应 玻尔兹曼方程 驰豫时间的统计理论 纯金属的电导率和热导率 电子与晶格相互作用 金属的电阻率 晶体中电子的速度、加速度和有效质量 1.电子运动速度 2.电子有效质量与加速度 有效质量m*是固体物理学中的一个重要的概念。 （1）m*不是电子的惯性质量，而是能量周期场中电子受外力作用时，在外力与加速度的关系上相当于牛顿力学中的惯性质量； （2）m*不是一个常数，而是 的函数。一般情况下，它是一个张量，只有特殊情况下，它才可化为一标量的形式； （3）m*可以是正值，也可以是负值，特别有意义的是：在能带底附近，m*总是正值，表示电子从外场得到的动量多于电子交给晶格的动量，而在能带顶附近，m*总是负的，表示电子从外场得到的动量少于电子交给晶格的动量。 1.满带、导带、近满带和空带 (1)满带：能带中所有电子状态都被电子占据。 (2)导带：能带中只有部分电子状态被电子占据，其余为空态。 (3)近满带：能带中大部分电子状态被电子占据，只有少数空态。 (4)空带：能带中所有电子状态均未被电子占据。 导体、半导体和绝缘体 2. 导体、半导体和绝缘体的能带 导带 有导带 导体 半导体禁带窄 禁带 半导体 空带 禁带 绝缘体 空带 绝缘体禁带宽 3.空穴 满带中少数电子受激发而跃迁到空带中去，使原来的满带变成近满带，近满带中这些空的状态，称为空穴。 空穴在外场中的行为犹如它带有正电荷+e。 (2) (1) (3) (4) 3.原子晶体、金属晶体和氢键晶体 结构：第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族元素都可以形成原子晶体。 结合力： 共价键 饱和性 方向性 (1)原子晶体 结构：第Ⅰ族、第Ⅱ族及过渡元素晶体都是典型的金属晶体。 多采取配位数为12的密堆积，少数金属为体心立方结构，配位数为8。 (2)金属晶体 结合力：金属键。 结构：氢原子同时与两个负电性较大，而原子半径较小的原子(O、F、N等)结合，构成氢键。 A B H 氢键具有饱和性。 共价键 (3)氢键晶体 中性原子失去1个电子成为+1价离子时所需要的能量为第一电离能，从+1价离子再移去一个电子所需能量为第二电离能。 元素和化合物结合的规律 1.电离能： 中性原子获得电子成为-1价离子时所放